活性炭是具有發達孔隙結構有很大比表面積和吸附能力的炭

活(huo)性炭(tan)是具(ju)有發達(da)孔隙結構(gou)、有很大比(bi)表面積和吸附能力的(de)(de)炭(tan)。每克活(huo)性炭(tan)的(de)(de)總表面積可達(da)1500平方米以(yi)上(shang)。

活(huo)性(xing)炭(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)的種類(lei)很多(duo)，按(an)(an)原(yuan)料不同可(ke)分(fen)(fen)為植物(wu)(wu)原(yuan)料炭(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)、煤質炭(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)、石油(you)質炭(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)、骨炭(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)、血炭(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)等(deng)等(deng)；按(an)(an)制造方(fang)法可(ke)分(fen)(fen)為氣(qi)(qi)體(ti)活(huo)化法炭(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)、即物(wu)(wu)理活(huo)化法炭(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)；化學(xue)活(huo)化法炭(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)，即化學(xue)藥品活(huo)化法炭(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)；化學(xue)——物(wu)(wu)理法活(huo)性(xing)炭(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)；按(an)(an)外觀形狀(zhuang)(zhuang)可(ke)分(fen)(fen)為粉(fen)狀(zhuang)(zhuang)活(huo)性(xing)炭(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)、不定型顆粒(li)活(huo)性(xing)炭(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)、定型顆粒(li)活(huo)性(xing)炭(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)、球(qiu)形炭(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)、纖維狀(zhuang)(zhuang)炭(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)、織物(wu)(wu)狀(zhuang)(zhuang)炭(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)等(deng)；按(an)(an)用途可(ke)分(fen)(fen)為氣(qi)(qi)相吸(xi)附炭(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)、液相吸(xi)附炭(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)、糖用炭(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)、工業炭(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)、催化劑(ji)和催化劑(ji)載體(ti)炭(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)等(deng)。

活性(xing)(xing)炭(tan)具有吸附性(xing)(xing)能、催化性(xing)(xing)能，它不溶于水和(he)其(qi)他溶劑(ji)，具有物(wu)理(li)和(he)化學上的(de)穩定(ding)性(xing)(xing)。除了高(gao)溫下同氧(yang)接觸、同臭氧(yang)、氯、重鉻酸鹽(yan)等強氧(yang)化劑(ji)反應外，在實際使用條件(jian)下都穩定(ding)。由于活性(xing)(xing)炭(tan)作為吸附劑(ji)的(de)優異特性(xing)(xing)，所(suo)以活性(xing)(xing)炭(tan)的(de)用途廣泛。

我國(guo)活性炭(tan)目前(qian)多在葡萄糖(tang)、醫(yi)藥和味精生產中使(shi)用，在環境(jing)保護、作催(cui)化劑和催(cui)化劑載體中的應用還不夠廣泛(fan)。

我(wo)國粉狀活性炭使(shi)用(yong)情況如下：

用于醫藥 占(zhan)59.8%

用于口服葡(pu)萄糖 占26.6%

用(yong)于食品工業(ye) 占10.8%

用(yong)于其(qi)他方面 占2.8%

我國顆粒活性炭(tan)使(shi)用情況如下(xia)：

用于合成(cheng)纖維(wei)載體 占51.2%

用于聚氯乙烯載(zai)體 占13.0%

用于空氣、水(shui)凈化 占23.5%

用于合成脫硫(liu) 占7.7%

用于其它 占4.6%

值得(de)注意的(de)是，不同方(fang)法制(zhi)得(de)的(de)活性炭，它的(de)選擇吸附性會不同，各有一(yi)定適用范圍(wei)，使用不當則(ze)效果不佳。

活性炭生產的發(fa)展(zhan)情況

1. 國外活性炭(tan)生產的發展(zhan)概況

八十(shi)年代，世界活性(xing)炭生(sheng)(sheng)產能力(li)約70萬(wan)(wan)(wan)噸(dun)(dun)(dun)/年。主要生(sheng)(sheng)產國(guo)為：美國(guo)15萬(wan)(wan)(wan)噸(dun)(dun)(dun)/年，原蘇聯9萬(wan)(wan)(wan)噸(dun)(dun)(dun)/年，日本(ben)7萬(wan)(wan)(wan)噸(dun)(dun)(dun)/年，德國(guo)7萬(wan)(wan)(wan)噸(dun)(dun)(dun)/年，英(ying)國(guo)6萬(wan)(wan)(wan)噸(dun)(dun)(dun)/年，法(fa)國(guo)5萬(wan)(wan)(wan)噸(dun)(dun)(dun)/年，荷蘭(lan)4萬(wan)(wan)(wan)噸(dun)(dun)(dun)/年，意大(da)利2萬(wan)(wan)(wan)噸(dun)(dun)(dun)/年。預計近年來還有較(jiao)大(da)幅(fu)度增長(chang)。

活(huo)性(xing)炭(tan)生產之(zhi)所(suo)以有如此迅速的發展，這(zhe)應歸(gui)功于應用領域的擴大和活(huo)性(xing)炭(tan)本(ben)身的不可替代性(xing)。活(huo)性(xing)炭(tan)被廣泛(fan)用于液(ye)相(xiang)和氣(qi)相(xiang)中起吸(xi)附、脫色(se)、精制、分離、催化及(ji)催化劑載體等。在(zai)(zai)發達國家活(huo)性(xing)炭(tan)在(zai)(zai)環境治理方面用量約占總量的1/3，主要是水源、飲水凈(jing)化及(ji)工業廢水、生活(huo)廢水處理。

近年來，國外在(zai)新產品開(kai)發(fa)方(fang)(fang)面，一是采用多(duo)種原料，多(duo)種工藝研制(zhi)(zhi)出具(ju)有特殊性(xing)(xing)能(neng)的活性(xing)(xing)炭。二(er)是采用對活性(xing)(xing)炭進(jin)行二(er)次加工的方(fang)(fang)法研制(zhi)(zhi)出多(duo)種高效能(neng)、多(duo)功(gong)能(neng)的活性(xing)(xing)炭制(zhi)(zhi)品，使活性(xing)(xing)炭呈現(xian)新的活力(li)。

2. 國內活性(xing)炭生產的發展概(gai)況

我(wo)國(guo)(guo)活性炭(tan)生產在黨中央改(gai)革開放(fang)的總方(fang)針指(zhi)引下有了很(hen)大發展(zhan)。1981年產量為1.2萬(wan)噸(dun)，1982年上升到(dao)了3萬(wan)噸(dun)，1983年達(da)3.5萬(wan)噸(dun)，1987年為4.5萬(wan)噸(dun)，1991年為6萬(wan)噸(dun)，1995年產量已突(tu)破8萬(wan)噸(dun)，全國(guo)(guo)出口量達(da)到(dao)5.3萬(wan)噸(dun)，我(wo)國(guo)(guo)已成為活性炭(tan)生產大國(guo)(guo)。

近(jin)年來(lai)(lai)，許多(duo)企業進(jin)一步開發產(chan)(chan)品品種(zhong)(zhong)的(de)原材料來(lai)(lai)源，向著產(chan)(chan)品的(de)高(gao)(gao)、精、尖(jian)方(fang)(fang)(fang)向發展，成為(wei)外銷產(chan)(chan)品的(de)基地(di)；無(wu)論在設(she)備引(yin)進(jin)、消化(hua)吸收、改(gai)造(zao)或制造(zao)工藝方(fang)(fang)(fang)面(mian)。近(jin)年來(lai)(lai)均有長足的(de)進(jin)步；在品種(zhong)(zhong)研究上，不僅形成系列(lie)多(duo)品種(zhong)(zhong)，而(er)且在炭(tan)纖維、炭(tan)分子篩、高(gao)(gao)比表面(mian)積(ji)、高(gao)(gao)吸附(fu)值活性炭(tan)的(de)研究方(fang)(fang)(fang)面(mian)也取(qu)得了(le)較(jiao)(jiao)大(da)進(jin)展；不少廠家在降低能耗、治理污染(ran)、提高(gao)(gao)社會效益和經濟效益方(fang)(fang)(fang)面(mian)做了(le)大(da)量(liang)工作，取(qu)得了(le)較(jiao)(jiao)好(hao)的(de)成效。

活性炭的吸附特性

活性炭與(yu)其他吸附劑(ji)如(ru)硅膠、沸石、活性白(bai)土等相(xiang)比較，具有許多特(te)點。

1. 有較(jiao)發達(da)的孔隙結構，比表面積大

活性(xing)炭(tan)具(ju)有發達的(de)孔(kong)隙(xi)結構，除了活性(xing)分子篩(shai)以(yi)外，孔(kong)徑分布(bu)范圍較廣(guang)，具(ju)有孔(kong)徑大(da)小(xiao)不同(tong)的(de)孔(kong)隙(xi)，能吸(xi)附分子大(da)小(xiao)不同(tong)的(de)各種物質(zhi)。同(tong)時(shi)具(ju)有大(da)量的(de)微(wei)孔(kong)，因而比表(biao)面積很(hen)(hen)大(da)，吸(xi)附力也大(da)。活化方法對制得活性(xing)炭(tan)的(de)孔(kong)隙(xi)大(da)小(xiao)有很(hen)(hen)大(da)影響。

2. 活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)的(de)表(biao)面特性(xing)(xing)

活(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)的(de)表面(mian)性(xing)(xing)(xing)質(zhi)因(yin)(yin)活(huo)化條(tiao)件而(er)不(bu)同，高溫水蒸(zheng)汽活(huo)化的(de)活(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)，表面(mian)多含堿性(xing)(xing)(xing)氧(yang)化物，而(er)氯化鋅活(huo)化的(de)活(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)，表面(mian)多含酸性(xing)(xing)(xing)氧(yang)化物，后者(zhe)對堿性(xing)(xing)(xing)化合物的(de)吸附能力(li)特別大。活(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)具有的(de)表面(mian)化學(xue)性(xing)(xing)(xing)質(zhi)、孔徑分布(bu)和(he)孔隙形狀不(bu)同，是活(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)具有選擇性(xing)(xing)(xing)吸附的(de)主要原因(yin)(yin)。

3. 催化性質

活性炭(tan)作為接(jie)觸催化(hua)劑(ji)用(yong)于各種異構化(hua)、聚合、氧(yang)化(hua)和(he)(he)鹵(lu)化(hua)反(fan)應中。它的催化(hua)活性是由(you)于炭(tan)的表面(mian)(mian)和(he)(he)表面(mian)(mian)化(hua)合物以及灰分(fen)等的作用(yong)。

活(huo)(huo)性(xing)炭(tan)在化(hua)(hua)學工業中(zhong)常用(yong)(yong)作催化(hua)(hua)劑載(zai)體，即將(jiang)有催化(hua)(hua)活(huo)(huo)性(xing)的(de)物(wu)質沉積在活(huo)(huo)性(xing)炭(tan)上，一起用(yong)(yong)作催化(hua)(hua)劑。這(zhe)時，活(huo)(huo)性(xing)炭(tan)的(de)作用(yong)(yong)并不限于負(fu)載(zai)活(huo)(huo)化(hua)(hua)劑，它對催化(hua)(hua)劑的(de)活(huo)(huo)性(xing)、選擇性(xing)和使用(yong)(yong)壽命都有重(zhong)大(da)影(ying)響，它具(ju)有助催化(hua)(hua)的(de)作用(yong)(yong)。

4. 化學性(xing)質穩(wen)定、容易再(zai)生

活性(xing)炭(tan)的化(hua)學性(xing)質(zhi)穩定、能耐酸(suan)、耐堿，所以(yi)能在(zai)較大的酸(suan)堿度范圍內(nei)應用(yong)(yong)；活性(xing)炭(tan)不溶(rong)于(yu)水和其他溶(rong)劑(ji)，能在(zai)水溶(rong)液和許(xu)多(duo)溶(rong)劑(ji)中使用(yong)(yong)；活性(xing)炭(tan)能經受高溫高壓的作用(yong)(yong)，由于(yu)它的催(cui)化(hua)活性(xing)，在(zai)有機合(he)成中常作為催(cui)化(hua)劑(ji)或載體。

活性炭使用(yong)失效時，可用(yong)各種(zhong)方法多次反復(fu)再生，使其(qi)恢復(fu)吸附(fu)能(neng)力，再用(yong)于生產。如果再生得(de)法，可達到(dao)原有的吸附(fu)水平(ping)。

活性炭在國防建設及(ji)工農業生產(chan)等各個領(ling)域的(de)使用情(qing)況

活性炭作為(wei)吸附劑具(ju)有優異特性，現已在(zai)工業(ye)、農業(ye)、國防、科技以及人民(min)生活各個領域中(zhong)廣泛使用，成為(wei)國民(min)經濟不可缺少的重要(yao)物(wu)質(zhi)。

1. 氣(qi)相吸附方面(mian)的(de)應用

（1）廢氣凈化和回收(shou) 用(yong)于凈化工業上排放的(de)有害氣體，如(ru)(ru)廢煙氣的(de)脫硫等(deng)；回收(shou)揮發散(san)失(shi)的(de)溶劑如(ru)(ru)丙酮、酯類、苯、汽油等(deng)。

（2）防(fang)御毒氣和有害氣體(ti) 在國防(fang)和民用工業中用活(huo)性炭(tan)裝填(tian)各種防(fang)毒面(mian)具，制造防(fang)御放射性物質(zhi)的紡織品。

（3）原子(zi)能設施中的(de)應用 用于捕(bu)集(ji)和去(qu)除泄漏(lou)的(de)放(fang)射性物質(zhi)。

(4）其它 用活性(xing)炭填(tian)充氣(qi)體(ti)鋼瓶(ping)，增加貯(zhu)存氣(qi)體(ti)的容(rong)量；用于(yu)香(xiang)煙濾(lv)嘴(zui)濾(lv)除尼古丁等(deng)。

2. 液相(xiang)吸附方面的應用

（1）食(shi)品工業 用于葡萄糖、飴糖、味精、油脂(zhi)、酒等的(de)脫(tuo)色精制(zhi)，除去(qu)色素、膠(jiao)質和其它雜質。

（2）醫藥工業 用于抗(kang)菌素(su)、解熱藥、維生(sheng)素(su)、注射用針劑等除去色素(su)、雜質等。

（3）化學(xue)藥品(pin) 用(yong)于各(ge)種有機(ji)和無機(ji)藥品(pin)，如酯類、酚類、檸(ning)檬酸、草酸等的脫色精制。

（4）環境保護(hu) 用于凈化用水，處理廢水等。

（5）其(qi)它 在冶金(jin)工(gong)業中用(yong)于(yu)回收(shou)金(jin)、銀、鈀等貴重金(jin)屬(shu)。

3. 為催化(hua)劑(ji)和催化(hua)劑(ji)載(zai)體(ti)

活性炭本身有(you)各(ge)種催(cui)化(hua)(hua)(hua)活性，可單獨作催(cui)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)，應用于鹵化(hua)(hua)(hua)、氧化(hua)(hua)(hua)脫氫等化(hua)(hua)(hua)學反應中(zhong)。某些活性炭也是優良的催(cui)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)載體，應用在醋酸乙烯酯合(he)成、鹵化(hua)(hua)(hua)、氧化(hua)(hua)(hua)、聚合(he)等反應中(zhong)。

4. 醫藥方面的應(ying)用

活性炭作為(wei)外用(yong)藥(yao)(yao)，用(yong)于爛瘡、化膿(nong)化創傷，也可用(yong)于內服(fu)藥(yao)(yao)治(zhi)療(liao)腹瀉。活性炭能吸附病毒、細菌毒素、藥(yao)(yao)物等，可用(yong)于治(zhi)療(liao)中毒或(huo)過量服(fu)藥(yao)(yao)的病人。

5. 農業和(he)其(qi)它方面的應(ying)用

活性(xing)炭(tan)施用(yong)于土壤(rang)中，能(neng)促進氮的(de)生(sheng)物固定作(zuo)(zuo)用(yong)，除(chu)去農藥對作(zuo)(zuo)物的(de)毒害等。此(ci)外，活性(xing)炭(tan)還用(yong)作(zuo)(zuo)制造鋅—空氣電(dian)(dian)池的(de)電(dian)(dian)極。